10分频得到3.3MHZ的信号,10分频得到3.3MHZ的信号

1基础理论部分

1基础理论部分

1.1分频

 
分频,是的,那一个定义也很要紧。分频是指将一单一频率信号的功用下跌为原本的1/N,就叫N分频。完毕分频的电路或安装称为“分频器”,如把33MHZ的信号2分频得到16.5MHZ的信号,3分频得到11MHZ的信号,10分频得到3.3MHZ的信号。

 
分频首若是对峙于主晶振来说,用不到那么高的频率,开发板一般根据实际须要会进入晶振,一般假如功耗较高可选取50MHz,其余景况可以相对调整,如24MHz等等。那么分频的头名应用,二分频,四分频,八分频,还有任意分频。

  对于分频,大家得以使用quartus ii
自带的PLL举办分频,那样会占有一定的资源,也得以应用计数器达成自然的分频,注意,FPGA中分化于其余的CPU,没有计时器的概念,唯有计数器。

1.1分频

 
分频,是的,那么些定义也很关键。分频是指将一单纯频率信号的效能下跌为本来的1/N,就叫N分频。落成分频的电路或设置称为“分频器”,如把33MHZ的信号2分频得到16.5MHZ的信号,3分频获得11MHZ的信号,10分频获得3.3MHZ的信号。

 
分频紧要是相对于主晶振来说,用不到那么高的效用,开发板一般根据现实必要会出席晶振,一般假设功耗较高可选择50MHz,其他景况可以相对调整,如24MHz等等。那么分频的榜首应用,二分频,四分频,八分频,还有任意分频。

  对于分频,我们可以运用quartus ii
自带的PLL举办分频,那样会占用一定的资源,也足以行使计数器落成自然的分频,注意,FPGA中分歧于其他的CPU,没有计时器的概念,只有计数器。

1.2 LED

  LED(light emitting
diode),发光二极管,简称LED,是一种可以将电能转化成可知光的固态的半导体器件,可以一贯把电转换成光。可以用在电路及仪表中作提示灯,或者组成文字或数字突显等。有分歧化合物制成的二极管如砷,镓,磷等化合物制成,不一致的化合物组合会突显不同颜色的光。

 
在统筹LED的驱动电路时,不可以直接接收3.3V或者5V来点亮,LED有额定电流,超越那些额定电流,LED就会烧掉,反接也会烧掉。一般的LED的额定电流从10mA~1A不等。FPGA开发使用的LED首如若贴片0805或者0603等,额定电路一般从10mA~30mA.

1.2 LED

  LED(light emitting
diode),发光二极管,简称LED,是一种可以将电能转化成可知光的固态的半导体器件,可以平素把电转换成光。可以用在电路及仪表中作提示灯,或者组成文字或数字展现等。有不同化合物制成的二极管如砷,镓,磷等化合物制成,区其余化合物组合会突显不相同颜色的光。

 
在筹划LED的驱动电路时,不可以一贯吸收3.3V要么5V来点亮,LED有额定电流,超过那些额定电流,LED就会烧掉,反接也会烧掉。一般的LED的额定电流从10mA~1A不等。FPGA开发使用的LED重即使贴片0805仍旧0603等,额定电路一般从10mA~30mA.

1.3 74HC595

 
开发板下面的LED控制是用串入并出/串出的移位寄存器74HC595芯片,芯片在电路中的接入情形如图5.1所示,实物图如图5.2所示。其中MR引脚直接接高电平,不开展复位。串出引脚9不接,不举办串出引脚的行使。输出使能引脚13一直接地,手册上提出。11和12引脚分别为运动寄存器时钟输入和存储时钟输入,分别引出。

图片 1

图5.1 LED部分电路图

图片 2

图5.2 实物图

1.3 74HC595

 
开发板下边的LED控制是用串入并出/串出的位移寄存器74HC595芯片,芯片在电路中的接入情形如图5.1所示,实物图如图5.2所示。其中MR引脚直接接高电平,不进行复位。串出引脚9不接,不举行串出引脚的运用。输出使能引脚13一直接地,手册上提议。11和12引脚分别为运动寄存器时钟输入和仓储时钟输入,分别引出。

图片 3

图5.1 LED部分电路图

图片 4

图5.2 实物图

2 verilog代码达成部分

2 verilog代码达成部分

2.1 74HC595 控制部分

图片 5

  14行定义了一个大局参数WIDTH =
8,用来支配程序上边所有的有关于数量的采取。

图片 6

 
59行和60行分别定义了时钟信号和时钟使能信号,其中时钟信号sclk时钟周期前半段为低电平,后半段为高电平,可以兑现对数码的中级采样,时钟使能信号led_time可以控制数据和时钟对齐。48行的state是一个情状改变的寄存器,只要数据一翻新,state就有效。

图片 7

  75行定义了update_input信号用来检测输入数据的转变。

图片 8

 
状态转换部分,在case语句中先检测state的发端位,然后进入循环操作,检测update_input是不是使能,使能更新state,不使能有限援助state,更新后起先出口位数计数器led_cnt的计数

图片 9

 
在121到123行,对输出的三路信号举行了自律限制,那种方法值的借鉴,在用不到时不出口信号,用到时输出信号,最多量的节约时钟。Led_data_out是先从高位输出到低位。

2.1 74HC595 控制部分

图片 10

  14行定义了一个大局参数WIDTH =
8,用来决定程序上面所有的有关于数量的应用。

图片 11

 
59行和60行分别定义了时钟信号和时钟使能信号,其中时钟信号sclk时钟周期前半段为低电平,后半段为高电平,可以完成对数据的高中级采样,时钟使能信号led_time可以控制数据和时钟对齐。48行的state是一个情状改变的寄存器,只要数据一翻新,state就有效。

图片 12

  75行定义了update_input信号用来检测输入数据的变更。

图片 13

 
状态转换部分,在case语句中先检测state的初始位,然后进入循环操作,检测update_input是不是使能,使能立异state,不使能保证state,更新后早先出口位数计数器led_cnt的计数

图片 14

 
在121到123行,对出口的三路信号举办了约束限制,那种方法值的借鉴,在用不到时不出口信号,用到时输出信号,最多量的节约时钟。Led_data_out是先从高位输出到没有。

2.2 LED数据暴发一些

图片 15

  在模块表明处,仍然拔取全局定义变量,控制模块中常量的运用。

图片 16

  计数模块,发生时钟使能信号。

图片 17

  Reg型变量Led_out_cnt是用来决定LED变化,
每当时钟信号使能初叶计数,板卡上边一共有8个LED,所以计数8个即可。

图片 18

  LED解码部分,通过下面的led_out_cnt信号进行解码,控制LED的水流操作。

2.2 LED数据发生部分

图片 19

  在模块声明处,仍然选取全局定义变量,控制模块中常量的运用。

图片 20

  计数模块,发生时钟使能信号。

图片 21

  Reg型变量Led_out_cnt是用来控制LED变化,
每当时钟信号使能起先计数,板卡上边一共有8个LED,所以计数8个即可。

图片 22

  LED解码部分,通过上面的led_out_cnt信号进行解码,控制LED的流水操作。

3 modelsim验证部分

3 modelsim验证部分

3.1 led_generate 模块仿真

图片 23

 
43行发生时钟信号,通过PERIOD举行周期决定。49~51发出复位信号,当时钟一回下跌沿后复位信号拉高。56行用来监测led_out输出的岁月,生成的脚本文件如图5.3所示。

图片 24

图5.3仿真波形

  图5.4是选择脚本文件生成,能够洞察到落到实处了流水效果,且时刻间隔1s;

图片 25

图5.4 脚本生成文书

3.1 led_generate 模块仿真

图片 26

 
43行暴发时钟信号,通过PERIOD举办周期决定。49~51生出复位信号,当时钟四回下跌沿后复位信号拉高。56行用来监测led_out输出的光阴,生成的本子文件如图5.3所示。

图片 27

图5.3仿真波形

  图5.4是利用脚本文件生成,可以考察到落到实处了流水成效,且时间距离1s;

图片 28

图5.4 脚本生成文书

3.2 led_74HC595 模块仿真

图片 29

 
前半局地和上述都一律,可以看作固定部分,大家可以自行复制即可。59行到63行扩大了系统输入信号早先化部分。在输入信号输入前,最好最安全就是开展四遍伊始化。

图片 30

 
75行到87行是对输入举办模拟输入,并监测led_data-out信号,输出的结果如图5.5所示,由图可以观望时间间隔为120ns。

 
图5.6是假冒伪劣波形,可以看到时钟led_sclk每便采样在输入信号的正中间地点,最大程度有限帮衬采样可相信。

图片 31

图5.5 脚本文件

图片 32

图5.6 仿真波形

3.2 led_74HC595 模块仿真

图片 33

 
前半局地和上述都如出一辙,可以看作固定部分,大家可以自行复制即可。59行到63行扩大了系统输入信号开始化部分。在输入信号输入前,最好最安全就是开展三遍起始化。

图片 34

 
75行到87行是对输入进行模拟输入,并监测led_data-out信号,输出的结果如图5.5所示,由图可以看来时间间隔为120ns。

 
图5.6是假冒伪劣波形,可以寓目时钟led_sclk每一次采样在输入信号的正中间地方,最大程度保险采样可信赖。

图片 35

图5.5 脚本文件

图片 36

图5.6 仿真波形

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